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Haben sich die Naturkonstanten geändert?

Neulich hörte ich in einem youtube-Video, dass Aussagen über die Vergangenheit des Universums und der Erde sehr spekulativ seien, weil niemand von uns damals dabei war und man diese Prozesse nicht im Labor nachstellen könne. Die radioaktiven Datierungsmethoden seien unzuverlässig, weil sie auf nicht überprüfbaren Annahmen beruhen, zum Beispiel dass sich die Zerfallskonstanten radioaktiver Atome nicht geändert haben. Doch es stimmt nicht, dass man nicht überprüfen kann, ob sich die Zerfallsraten geändert haben. Um diese Frage zu beantworten, holen wir etwas weiter aus und befassen uns zunächst mit der Uranlagerstätte Oklo im heutigen Gabun. Das dortige Uranerz enthält den ungewöhnlich hohen Anteil von bis zu 60 Prozent Uran. Natürliches Uran besteht hauptsächlich aus zwei Varianten: Uran-238 und Uran-235. Die Atome beider Varianten (man nennt diese Varianten Isotope) haben gleich viele Protonen, unterscheiden sich aber in der Zahl ihrer Neutronen. Auf der Erde enthält natürliches Uran n...
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Ein Nobelpreis für die Neutrinoastronomie

Sie durchqueren unseren Körper, die Erde und sogar ganze Sterne, meist ohne Spuren zu hinterlassen: Neutrinos gehören zu den faszinierendsten Teilchen der Natur. Der Physik-Nobelpreis 2026 für Francis Halzen würdigt die Entwicklung eines Observatoriums, mit dem diese schwer fassbaren Teilchen aus den Tiefen des Weltalls aufgespürt werden können. Die Entdeckungsgeschichte der Neutrinos beginnt mit einem Rätsel der Kernphysik. Wenn ein Atomkern zerfällt und dabei ein Elektron aussendet, kann man berechnen, wie viel Energie dieses Elektron mitnimmt. Doch die Messungen zeigten etwas anderes: Die Elektronen hatten ganz unterschiedliche Energien. Es schien, als verschwinde ein Teil der Energie einfach spurlos. Der Physiker Niels Bohr erwog deshalb, dass bei solchen Vorgängen möglicherweise die Energieerhaltung nicht gilt. Wolfgang Pauli wollte sich damit nicht abfinden. 1930 schlug er vor, dass beim Zerfall neben dem Elektron noch ein weiteres, bis dahin unbekanntes Teilchen entsteht, das di...
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Was Frostschutzproteine über Evolution verraten

Wie können Fische in den Polarmeeren überleben, wo das Wasser bis auf knapp −2 °C abkühlt? Durch seinen Salzgehalt bleibt das Meerwasser nämlich auch bei dieser Temperatur noch flüssig.Die Körperflüssigkeiten gewöhnlicher Meeresfische haben dagegen einen Gefrierpunkt von ungefähr −0,7 °C. Bildet sich Eis in den Zellen eines Fisches, beschädigen die Eiskristalle Zellstrukturen und Membranen. Und wenn in der Gewebeflüssigkeit zwischen den Zellen Eis entsteht, steigt die Salzkonzentration in der verbleibenden Flüssigkeit. Dadurch wird Wasser aus den Zellen gezogen, sie schrumpfen und werden geschädigt. Um bei knapp −2 °C zu überleben, brauchen Polarfische also einen Schutz vor Eisbildung. Diesen Schutz bieten ihnen Frostschutzproteine: Sie binden an winzige Eiskristalle und verhindern, dass diese weiterwachsen. In den arktischen Meeren gibt es mehrere Fischfamilien, die unterschiedliche Arten von Frostschutzproteinen hervorgebracht haben. Besonders interessant sind die Kabeljauverwand...
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Sind Reiche egoistisch?

Haben Sie schon einmal vom Ig-Nobel-Preis gehört? Die Ig-Nobel-Preise wurden 1991 als augenzwinkerndes Gegenstück zu den Nobelpreisen ins Leben gerufen. Sie sollen wissenschaftliche Arbeiten würdigen, die zunächst zum Lachen bringen, aber anschließend zum Nachdenken anregen und damit auch auf die überraschenden und manchmal kuriosen Seiten wissenschaftlicher Forschung aufmerksam machen. Jedes Jahr werden zehn Ig-Nobel-Preise auf verschiedenen Gebieten der Wissenschaft verliehen. Wie ungewöhnlich die ausgezeichneten Themen sein können, zeigen etwa die Untersuchung, warum Toast bevorzugt auf der Butterseite landet, die Beobachtung, dass Kühe durch ein aufgemaltes Zebrafellmuster weniger von Fliegen geplagt werden, oder die Erforschung der Frage, ob Heringe miteinander kommunizieren, indem sie unter Wasser pupsen. In diesem Jahr erhielten der Psychologie-Professor Paul Piff und vier seiner Kollegen den Ig-Nobel-Preis für Wirtschaftswissenschaften für ihre Untersuchungen zum Zusammenhang ...
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Belebtes Wasser?

Kürzlich verbrachten wir im Urlaub ein paar Tage in einem Hotel, das „belebtes Wasser“ anbot. An einem schön gestalteten Wasserhahn neben einem großen Fenster, das einen wunderbaren Blick in die Natur bot, stand „Belebtes Wasser erfrischt Körper, Geist und Seele für mehr Wohlbefinden und eine höhere Lebensqualität“ und ein Verweis auf eine Firma. Als ich nachforschte, mit welcher Methode das Wasser „belebt“ wird, erfuhr ich, dass ein spezieller Silizium-„Speicher“ angeblich natürliche, positive Energien auf das vorbeifließende Wasser überträgt. Das Ergebnis sei ein „feiner, weicher Geschmack“. Dieser Siliziumspeicher sei „dauerhaft energetisch programmiert“. Er wird von außen an die Wasserleitung angebracht und wirkt auf das Wasser durch die Leitungswand hindurch. Als Physikerin weiß ich, dass derartige Behauptungen wissenschaftlich nicht haltbar sind. Beginnen wir mit dem Silizium-„Speicher“: Es heißt, dass er dauerhaft an das Wasser positive Energie abgeben kann. Was ist mit dieser ...
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Hat Darwin Gott getötet?

Gestern stieß ich auf die sehr gute Doku „Did Darwin Kill God?“, die vom britischen Fernsehsender BBC im Darwin-Jahr 2009 ausgestrahlt wurde und Millionen Menschen erreichte. (Lasst euch nicht vom spanischen Titel des Youtube-Videos abschrecken, die Doku ist auf Englisch.) Der Philosoph und Theologe Conor Cunningham hat diese Doku erstellt, um seinen Landsleuten klarzumachen, dass die Neuen Atheisten um Richard Dawkins nicht Recht haben, wenn sie behaupten, die Evolutionstheorie habe den Glauben an Gott als Schöpfer widerlegt. Im Folgenden fasse ich wichtige Aussagen der Doku zusammen. Die Doku beginnt in der Antike mit den jüdischen und frühen christlichen Auslegern der Bibel und zeigt auf, dass ein wortwörtliches Verständnis der sechs Schöpfungstage aus Genesis 1 schon damals keineswegs die allgemeine Auffassung war. Der jüdische Philosoph und Theologe Philo von Alexandria wies darauf hin, dass das wortwörtliche Verständnis zu scheinbaren Widersprüchen führt, die sich auflösen, we...
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Wie kommen die Eiszeiten zustande?

Was treibt die großen Klimaveränderungen der Erdgeschichte an? Warum wechseln sich über Hunderttausende von Jahren Eiszeiten und wärmere Zwischenzeiten ab? Heute wissen wir, dass die langfristigen Veränderungen der Erdbewegung dabei eine wichtige Rolle spielen. Die Rotationsachse der Erde verändert ihre Orientierung, ihre Neigung schwankt, und auch die Form und Orientierung ihrer Umlaufbahn verändern sich. Dadurch verändert sich die Verteilung der Sonneneinstrahlung auf der Erde. Aber bevor man hierüber nachdenken konnte, musste man erst einmal verstehen, dass sich die Bewegung der Erde langfristig verändert. Eine dieser Veränderungen ist die Präzession der Erdachse. Die Erdachse steht nicht starr im Raum, sondern beschreibt langsam einen Kegel. Die Erdachse benötigt ungefähr 26.000 Jahre, um einmal um die Richtung senkrecht zur Erdbahnebene zu präzedieren. Eine Folge davon ist, dass der Himmelspol langsam über den Sternhimmel wandert. Heute ist Polaris unser Polarstern, doch das w...
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Ein Archiv aus Eis

Vor längerer Zeit unterhielt ich mich nach dem Gottesdienst mit einer Frau über den Klimawandel. Als ich sagte, dass der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre heute deutlich höher ist als jemals während der letzten 800.000 Jahre, sah sie mich entsetzt an. Ihrer Auffassung nach existierte die Erde nämlich erst seit wenigen Tausend Jahren. Doch ich hatte eine Weile zuvor einen Artikel in Nature über eine drei Kilometer tiefe antarktische Eiskernbohrung gelesen. Aus der im Eis eingeschlossenen Luft hatten die Forscher die Kohlendioxidkonzentration der Atmosphäre der vergangenen 800.000 Jahre bestimmt. Doch woher weiß man eigentlich, wie alt das Eis in drei Kilometern Tiefe ist? Ein Eiskern ist schließlich nicht mit Jahreszahlen beschriftet. Solange die jährlichen Schneeschichten noch deutlich erkennbar sind, zählt man sie wie die Jahresringe eines Baumes. Mit zunehmender Tiefe werden die Schichten jedoch immer dünner und stärker verformt. Irgendwann reicht das Zählen allein nicht mehr aus. ...
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Sterne haben eine Geschichte

Im ersten Kapitel der Bibel heißt es, dass Gott am vierten Schöpfungstag die Sonne, den Mond und die Sterne schuf. Junge-Erde-Kreationisten verstehen diesen Text so, dass alle Sterne an einem einzigen Tag vor ungefähr 10.000 Jahren erschaffen wurden. Die Astrophysik ist jedoch zu ganz anderen Erkenntnissen gelangt. Nach heutigem Verständnis entstehen Sterne fortlaufend und entwickeln sich über sehr lange Zeiträume. Ob diese Vorstellung zutrifft, lässt sich anhand der beobachtbaren Eigenschaften der Sterne überprüfen. Schauen wir uns deshalb die verschiedenen Lebensstadien der Sterne genauer an. Den heutigen Modellen zufolge bilden sich Sterne in kalten Gas- und Staubwolken, die überwiegend aus Wasserstoff bestehen, daneben aber auch Helium und geringe Mengen anderer chemischer Elemente enthalten. Dichteschwankungen führen dazu, dass die Schwerkraft einzelne Bereiche der Wolke immer weiter zusammenzieht. Während die Gaswolke kollabiert, steigen Druck und Temperatur in ihrem Inneren an...
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Im Gedächtnis bewahrt: Die jüdischen Wurzeln der Evangelien

Um zu verstehen, wie die Überlieferung über Jesus in der Anfangszeit des Christentums bewahrt wurde, lohnt ein Blick auf die jüdische Lernkultur des 1. Jahrhunderts. Einen wichtigen Beitrag dazu leistete der schwedische Neutestamentler Birger Gerhardsson in seiner 1961 veröffentlichten Doktorarbeit Memory and Manuscript . Gerhardssons Dissertation gehört bis heute zu den gründlichsten Untersuchungen zur jüdischen Traditionsweitergabe und ihrer Bedeutung für die Überlieferung der Worte und Taten Jesu. Mit seiner Dissertation Jesus als Lehrer (1981) vertiefte Rainer Riesner diesen Forschungsansatz und untersuchte, wie Jesus im jüdischen Bildungs- und Lehrbetrieb seiner Zeit gelehrt hat und wie seine Jünger ausgebildet wurden. Die folgenden Ausführungen basieren auf diesen beiden Doktorarbeiten und dem kleinen Buch Jesus und seine Schüler (1991) von Franz Stuhlhofer. Im Zentrum des jüdischen Lebens stand die Torah. Im engeren Sinn sind damit die fünf Bücher Mose gemeint; im weiteren S...
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Missing Links: Was zeigen die Fossilien?

Als ich aufwuchs, verbreiteten sich in christlichen Kreisen evolutionskritische Bücher. Ich erinnere mich noch daran, dass in diesen Büchern vor allem auf „Missing Links“ hingewiesen wurde, also Übergangsfossilien zwischen verschiedenen Lebensformen, die es gemäß der Evolutionstheorie geben müsste, aber die man nicht gefunden hat. Darwin hatte angeblich große Sorgen gehabt, dass die von seiner Theorie postulierten Übergangsformen nicht existieren und dass seine Theorie dadurch zu Fall kommen könnte. In der Tat schrieb Darwin in „The Origin of Species“ im Kapitel „On the Imperfection of the Geological Record“ folgendes: „Warum ist nicht jede geologische Formation und jede Schicht voll von solchen intermediären Gliedern? Die Geologie enthüllt uns sicherlich keine fein abgestufte organische Kette; und dies ist vielleicht der offensichtlichste und schwerwiegendste Einwand gegen meine Theorie.“ Doch dann fährt er fort: „Meines Erachtens liegt die Erklärung in der extremen Unvollständigkeit...
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